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Cerrar un balance de energía

2.º semestre · Pensamiento Matemático II · MCCEMS 2025Ruta de edumaterial

Qué vas a aprender

  • Relacionar los datos del caso con cerrar un balance de energía.
  • Justificar una decisión y revisar los límites de la explicación propuesta.

Antes de empezar

  • Leer magnitudes y unidades
  • Operar con proporciones y diferencias

Qué relación permite explicar el caso

La cuenta empieza al elegir qué incluye el sistema y durante cuánto tiempo se observa. La energía que pasa entre dos componentes incluidos no cruza la frontera; contarla como entrada externa puede duplicar el suministro. El mismo proceso cambia de descripción al ampliar o reducir esa frontera, pero no cambia físicamente.

Conservación se refiere al balance completo. Una reserva química puede disminuir mientras aumentan movimiento y energía interna. Una salida al ambiente no es desaparición: tiene un receptor fuera del conjunto elegido. Si la suma no cierra, revisa mediciones, unidades, intervalo y destinos antes de atribuir una causa.

Balance energético
E final = E inicial + entradas − salidas, con cantidades de energía en igual unidad y periodo.

Del dato al argumento

  1. Nombra el sistema y dibuja su frontera.
  2. Convierte las cantidades y separa cruces de transformaciones internas.
  3. Obtén el saldo y comprueba que cada destino se contabilizó una sola vez.

Un caso resuelto con condiciones explícitas

Un dispositivo inicia con 50 J, recibe 200 J y entrega 70 J al exterior. No hay otros destinos.

  1. Sumar reserva y entrada: 250 J.
  2. Restar la salida registrada: 180 J.
  3. Verificar que el aumento de 130 J coincide con 200−70.

Termina con 180 J.

Revisar la inferencia

La energía entregada al ambiente desaparece.

Es una salida del sistema con receptor externo.

La frontera organiza la cuenta; no convierte una transferencia en destrucción.

  • E final = E inicial + entradas − salidas, con cantidades de energía en igual unidad y periodo.
  • La frontera organiza la cuenta; no convierte una transferencia en destrucción.
Dispositivo rodeado por una frontera: entrada 200 J, salida 70 J y reserva de 50 a 180 J.
Esquema solicitado del ejemplo; sus cifras pertenecen solo a ese caso.

Compruébalo ahora

  1. Ver la ilustración

    Caso independiente A, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Una reserva inicia con 120 J, recibe 0.3 kJ y entrega 95 J. ¿Cuánto termina almacenando? Explica la conversión.

    Ver solución explicada

    Respuesta: 325 J; 0.3 kJ=300 J.

    120+300−95=325 J; la entrada y la salida son cruces diferentes.

  2. Ver la ilustración

    Caso independiente B, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Un aparato recibe 500 J, almacena 230 J y entrega 90 J por sonido. ¿Qué salida térmica cerraría el intervalo si no hay otros destinos?

    Ver solución explicada

    Respuesta: 180 J.

    500−230−90=180; no se suma almacenamiento como otra entrada.

  3. Ver la ilustración

    Caso independiente C, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Se incluyen foco y batería. Se cuentan la caída química y la electricidad entre piezas como dos entradas. Corrige la frontera y la cuenta.

    Ver solución explicada

    Respuesta: La electricidad entre componentes es interna; contar una sola vez el suministro que corresponda a los cruces reales.

    La misma energía no se duplica por describir origen y traslado.

  4. Ver la ilustración

    Caso independiente D, con datos propios; no uses las cifras del ejemplo ni de la ilustración. Una caja gana 40 J sin entradas registradas. ¿Qué debe investigarse antes de declarar creación de energía?

    Ver solución explicada

    Respuesta: Transferencias omitidas, frontera, intervalos, unidades y errores de medición.

    Ausencia de registro no equivale a ausencia de aporte.

Alineación curricular y fuentes

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